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GIS局部放电UHF电磁波传播特性的仿真分析及现场验证
标题：GIS局部放电UHF电磁波传播特性的仿真分析及现场验证
摘要：
近年来，电力设备的部分放电现象引起了广泛的关注。局部放电产生的电磁波信号可以通过无线传播路径传输到远处的接收器。因此，对于局部放电UHF电磁波传播特性的研究具有重要的意义。本论文基于电力设备局部放电的机理，采用仿真分析及现场验证的方法，研究了GIS局部放电UHF电磁波的传播特性。
关键词：GIS、局部放电、UHF、电磁波、仿真分析
1.引言
局部放电是电力设备在运行过程中的一种常见故障形式。以气体绝缘开关设备（GIS）为例，其高电压绝缘系统往往是故障的重点和难点。局部放电产生的电磁波信号是判别故障的一个重要指标，因此研究UHF电磁波的传播特性对于故障检测和定位具有重要的意义。
2.局部放电UHF电磁波的形成机理
局部放电过程中，电空间会出现局部电压异常集中，导致局部放电电流的变化，进而产生UHF电磁波信号。这些信号以无线的方式在设备内部传播，并通过开口、绝缘量测窗外部的传感器传输到接收器。因此，了解UHF电磁波信号的传播特性对于故障的检测和诊断具有重要的意义。
3.仿真分析方法
本研究利用电磁场有限元软件对GIS局部放电UHF电磁波的传播特性进行了仿真分析。首先，根据实际的GIS结构建立了仿真模型，并通过设置合适的边界条件和材料属性对其进行了仿真计算。然后，通过分析仿真结果，得到了UHF电磁波在GIS内部的传播情况，并得出了传播路径和衰减规律。
4.现场验证实验
为了验证仿真结果的准确性，我们在实际的电力设备上进行了现场验证实验。首先，在设备上制造了局部放电故障，并放置了接收器以接收UHF电磁波信号。然后，通过分析接收到的信号波形，与仿真结果进行对比，以验证仿真分析的准确性。实验结果表明，仿真分析的结果与实际现场情况吻合较好。
5.结果与讨论
通过仿真分析和现场验证实验，我们得到了以下结论：（1）UHF电磁波在GIS内部的传播路径主要为气体冲击和绕射散射。（2）信号的传播距离与频率成反比例关系，辐射功率与距离平方成反比例关系。（3）在一定的距离内，UHF电磁波的幅值与故障强度成正比。
6.结论与展望
通过本文的研究，我们对GIS局部放电UHF电磁波的传播特性有了更深入的理解。仿真分析和现场验证实验的结果相互印证，验证了仿真分析的准确性。我们的研究为电力设备故障检测和定位提供了一种科学的方法和技术支持。未来，我们将进一步优化仿真模型和实验方法，对其他电力设备的局部放电UHF电磁波传播特性进行研究。
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